JP5804351B2 - 振動フィーダおよびトラフ - Google Patents

Description

本発明は、ワーク（被搬送物）を所定の方向に搬送するための振動フィーダおよびトラフに関する。

振動フィーダは、トラフに形成された搬送面上に沿ってワークを搬送させる途中で、誤姿勢となって搬送されているワークを選別排除し、正姿勢にあるワークのみを搬送方向下流側に搬送させることが必要となる。この種の振動フィーダとして、例えば下記特許文献１に開示されたものが公知である。

かかる振動フィーダは、四隅に溶接用突起を形成したワーク（溶接ナット）を搬送するのに用いられ、溶接用突起間の空間からなる凹部の形状に対応した断面形状のレール（この場合、矩形断面）を、搬送面の途中で搬送方向に沿って設けている。

そして、搬送方向上流側から搬送されてくるワークのうち、正姿勢にあるワーク（すなわち、凹部が搬送面に対向した姿勢にあるワーク）の凹部にレールが入ることで、正姿勢にあるワークはレールに案内されつつ、搬送方向下流側へ搬送され、一方、誤姿勢にあるワークは搬送面から排除される。

特開２００６−２４０７９１号公報

ところで近年、ワークの小型化（極小化）が進んでおり、このような小型のワークについても同様に、誤姿勢にあるワークを選別排除し、正姿勢にあるワークのみを搬送方向下流側に搬送させることが要求される。しかしながら、小型のワークに上記特許文献１の振動フィーダを適用しようとすると、レールを凹部の形状に応じて小さくしなければならず、そうなると、ワークが正姿勢であったとしても、凹部にレールが入りにくくなるため、正姿勢にあるワークを適切に搬送することができないおそれがある。

そこで本発明は、小型のワークであっても、正姿勢で搬送されてきたワークを確実に搬送方向下流側へ搬送し得る振動フィーダおよびトラフの提供を課題とする。

本発明の振動フィーダは、凹部を有するワークを一列で搬送する搬送面を備えたトラフと、該トラフを振動させるための駆動部とを有し、該駆動部の駆動により前記トラフを振動させて前記搬送面にあるワークを搬送する際に、前記凹部が搬送面に対向した状態で搬送されてきた正姿勢にあるワークを下流側に搬送し、前記凹部が搬送面に対向した状態となっていない誤姿勢にあるワークを搬送面から排除する振動フィーダであって、前記トラフの搬送面は幅方向一方側ほど下方となるよう下傾斜した傾斜面とされ、該搬送面の搬送方向途中の幅方向他方側部分に切欠部が形成され、前記正姿勢にあるワークの該凹部の幅方向領域内に搬送面と切欠部との境界部が位置付けられると共に、切欠部に対応する搬送面の幅方向一方側に、前記誤姿勢にあるワークを搬送面から排除するための排除部が設けられ、前記切欠部は搬送面の幅方向他方側に連続する補助面であることを特徴としている。

上記構成によれば、正姿勢にあるワークが駆動部の駆動により搬送面を搬送方向上流側から搬送されてくると、搬送面と切欠部との境界部はワークの凹部の幅方向領域内にあるから境界部がワークの凹部に入って凹部を係止し、境界部がワークの凹部に入った分だけ、ワークはそれまでの傾斜角度である搬送面の傾斜角度よりも水平な姿勢に近くなるように傾き、そのまま駆動部の駆動により搬送方向下流側に搬送される。一方、凹部が搬送面に対向した状態となっていない誤姿勢にあるワークは、境界部に係止されず、駆動部の駆動により搬送面からその傾斜方向に滑って搬送面から排除される。

ここで、本発明の振動フィーダでは、前記補助面は幅方向他方側ほど下方に傾斜された構成を採用することができる。この構成によれば、補助面により、ワークを境界部の若干幅方向他方側で支持できるので、ワークの姿勢を安定させられる。

また、本発明の振動フィーダでは、補助面と、該補助面に幅方向で対応する搬送面とは、鈍角をなすよう形成された構成を採用することができる。この構成によれば、案内面と補助面との間が大きく開くから、補助面が、ワークが幅方向他方側に変位するのを抑制して、ワークの幅方向位置が安定する。

そして、本発明のトラフは、上記振動フィーダに用いられることを特徴としているトラフである。

本発明の振動フィーダは、トラフの搬送面が幅方向一方側ほど下方となるよう下傾斜した傾斜面であり、搬送面の搬送方向途中の幅方向他方側部分に切欠部を形成して、凹部が搬送面に対向した状態で搬送されてきた正姿勢にあるワークの該凹部の幅方向領域内に搬送面と切欠部との境界部を位置付けていることで、正姿勢にあるワークが搬送面を搬送方向上流側から搬送されてくると、境界部がワークの凹部に入って凹部を係止することになるから、小型のワークであっても、正姿勢で搬送されてきたワークを確実に搬送方向下流側に搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る振動フィーダの全体概略平面図である。 同振動フィーダにおけるトラフの平面図である。 ワークの構成を表す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 図２におけるＸ１―Ｘ１線断面図であり、ワークが正姿勢にある場合を表している。 図２におけるＸ２―Ｘ２線断面図であり、ワークが正姿勢にある場合を表している。 図２におけるＸ３―Ｘ３線断面図であり、ワークが正姿勢にある場合を表している。 図２におけるＸ４―Ｘ４線断面図であり、ワークが正姿勢にある場合を表している。 図２におけるＸ３―Ｘ３線断面図であり、ワークが誤姿勢にある場合を表している。

以下、本発明の一実施形態に係る振動フィーダを、図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、振動フィーダ１は、リニアフィーダ２と、ボウルフィーダ３とから構成されている。リニアフィーダ２は、トラフ２１とトラフ２１を水平振動させる駆動部２２とを有している。トラフ２１は、多数の電子部品等のワークＷを整列させるためのボウルフィーダ３からワークＷを受けて、これをボウルフィーダ３側である搬送方向上流側（以下単に「上流側」と称する）Ｄ１から、搬送方向下流側（以下単に「下流側」と称する）Ｄ２へ直線的に搬送させるものである。

リニアフィーダ２で搬送するのに適したワークＷの一例を、図３（ａ），（ｂ）に示す。このワークＷは電子部品であり、長手方向途中部にコイルを捲回するためのコイル捲回部Ｗ１を有し、コイル捲回部Ｗ１の長手方向両端部にフランジＷ２を有する。フランジＷ２において、ワークＷの搬送方向（ワークＷの長手方向）に直交する断面は略矩形であり、その外側四面４０，４１，４２，４３のうち、対向する外側面４０，４１のそれぞれの外側面４２，４３寄りの側端部に基板（図示せず）に電気的に接続される端子部４０ａ，４１ａが形成されている。そして、端子部４０ａ，４１ａの間は、端子部４０ａ，４１ａに対してくぼむ凹部Ｗａとなっている。これら凹部Ｗａは外側面４０，４１において、ワークＷの搬送方向全域に亘って形成されている。また、各凹部Ｗａは、底面Ｗｂとその両側（端子部４０ａ，４１ａ側）から広がるように立ち上がる側面Ｗｃ，Ｗｄとから断面略台形形状に形成されている。なお、他の対向する外側面４２，４３は平坦面である。

図４ないし図８（これらの図には、それぞれ要部を拡大した断面図を記載してある）に示すように、トラフ２１は、ワークＷの搬送方向を長手方向として駆動部２２に着脱自在に取り付けられるトラフ本体２３を有する。トラフ本体２３の長手方向に直交する方向である幅方向の中心部に、トラック部２４が、長手方向全域に亘って形成されている。図４に示すように、トラック部２４は、ワークＷが載置されて、ワークＷを上流側から下流側へ搬送する搬送面２５と、搬送面２５の幅方向両端部から立設される双方の縦壁面２６，２７とから溝状に形成されている。トラック部２４は、長手方向全域に亘って、ワークＷを一列でのみ搬送するのに充分な幅を有している。

搬送面２５は、幅方向一方に向かって下傾斜した傾斜平面に形成されている。搬送面２５の長手方向の途中一部分に選別領域２３Ａが設けられている。選別領域２３Ａは、後述するように正姿勢で搬送されてきたワークＷと、誤姿勢で搬送されてきたワークＷを選別するための部分である。正姿勢とは、凹部Ｗａを有する一の外側面４０（あるいは外側面４１）が搬送面２５に対向して載っている姿勢である。誤姿勢とは、ワークＷの、凹部Ｗａを有しない平坦な一の外側面４２（あるいは外側面４３）がトラック部２４の搬送面２５に対向して載っている姿勢であり、凹部Ｗａが搬送面２５に対向した状態となっていない姿勢である。

図５および図６に示すように、選別領域２３Ａにおける搬送面２５の幅方向他方面部は、幅方向一方面部に対して、幅方向他方に向かって下傾斜した補助面２８とされている。この補助面２８は切欠部に相当する。選別領域２３Ａにおける搬送面２５は、トラフ２１の上流側部２３Ｂに形成された搬送面２５の延長にあるから、上流側部２３Ｂの搬送面２５と面一の傾斜面である。つまり、選別領域２３Ａにおける搬送面２５と補助面２８とは、幅方向途中部（幅方向領域内）にある境界部２５ａを中心（頂点）にして、それぞれ仮想水平面Ｌに対して互いに異なる方向に向かって、幅方向外側ほど下傾斜した面に形成されている。搬送面２５と補助面２８とのなす角度θは、鈍角に設定されている。また、境界部２５ａは、上流側Ｄ１の搬送面２５の幅方向中心に対して他方側寄りにあって、正姿勢のワークにおける凹部Ｗａの幅方向領域内に位置付けられている。また、この構成により補助面２８は、選別領域２３Ａの搬送面２５よりも幅狭に形成されている。

縦壁面２６，２７は、搬送面２５から直角に立ち上げられた平面である（図４参照）。縦壁面２６，２７は直角に立ち上げられた平面であるが、選別領域２３Ａにおいてのみ、他方の縦壁面２７は、補助面２８に対して直角に立ち上げられた平面として形成されている（図５参照）。すなわち、他方の縦壁面２７が補助面２８に対して直角に立ち上げられることで、縦壁面２６，２７どうしの最も幅方向に離間した距離である縦壁面２６，２７の上端部間の距離が、上流側Ｄ１（下流側Ｄ２も同様）の縦壁面２６，２７どうしの距離よりも広くなっている。但しこのように構成されていても、縦壁面２６，２７の上端部間の距離は、扱うワークＷを二列に並べた距離よりも小さくなるよう設定されている。

トラフ本体２３に、搬送されてきた一部のワークＷを上流側Ｄ１に戻すための排除部が、選別領域２３Ａに対応する領域に設けられている。排除部は、選別領域２３Ａの搬送面２５を幅方向に延長した延長面２５Ａ（図６、図８参照）と、延長面２５Ａを伝って滑り落ちたワークＷを受けて、上流側Ｄ１に戻すための戻し路２３１とから構成されている。

延長面２５Ａは、搬送面２５よりもわずかに下傾斜角度を急勾配になるように形成されている。延長面２５Ａは、選別領域２３Ａにおいて、さらにその途中一部分の領域に形成されている。この延長面２５Ａが形成されている領域には、一方の縦壁面２６は存在しない。

戻し路２３１は、搬送面２５の幅方向端部から段落ちして、搬送面２５よりもさらに低い位置にある平面（水平面）に形成されている。戻し路２３１は、選別領域２３Ａに対応する領域の幅方向一方側に、搬送面２５に沿うよう形成されている。

トラフ２１の上流側部２３Ｂには、上下に重なったワークＷのうち、下位のワークＷのみをトラック部２４に導けるよう、上位のワークＷの進入を阻止する阻止壁２１Ａが設けられている。

なお、トラフ２１を水平振動させる駆動部２２は、板バネの共振を用いてトラフ２１を振動させる構成を有している。ボウルフィーダ３は、ワークＷを収容するためのボウル３１と、ボウル３１の下部に設けられてボウル３１をねじり振動により振動するための駆動部とを有している。ボウル３１の内周面には、螺旋状のトラックが形成されている。

上記構成の振動フィーダ１において、ボウルフィーダ３のボウル３１に収容された多数のワークＷは、ボウル３１が振動することで、そのトラックにワークＷが順次載って、ワークＷが該トラック上をリニアフィーダ２に向け、整列されつつ搬送される。

リニアフィーダ２のワーク導入部分に搬送されて来たワークＷは、それが複数段であれば阻止壁２１Ａによって、下位のワークＷのみをトラック部２４に導くよう、上位のワークＷの進入が排除される。排除されたワークＷは再びボウル３１（下流側）に戻される。

トラフ２１のトラック部２４は、ワークＷを一列でのみ搬送することが可能な幅を有しているから、ワークＷは一列のみでトラック部２４に導入され、駆動部２２の駆動によってトラフ２１が水平振動をして、トラック部２４にあるワークＷをさらに下流側Ｄ２へ向けて、所定の方向へ直線的に搬送する。

ところで、リニアフィーダ２のトラック部２４にワークＷが導入された時点では、ワークＷとしては、正姿勢のものと誤姿勢のものとが一列に混在しており、誤姿勢のワークＷも、正姿勢のワークＷも、トラック部２４に導入されて下流側Ｄ２に向けて搬送される。

ここで、正姿勢のワークＷがトラック部２４に搬送される場合を説明する。正姿勢のワークＷでは、凹部Ｗａを有する一の外側面４０（あるいは外側面４１）が搬送面２５に載っている。そして搬送面２５は幅方向一方側に下傾斜した傾斜面に形成されているから、トラフ２１の振動により幅方向一方側に向けて滑り、一方の縦壁面２６に一の外側面４２（あるいは外側面４３）が当接するようにして、下流側Ｄ２に案内される（図４参照）。

この状態を維持して、ワークＷは、トラック部２４をその選別領域２３Ａまで搬送される。選別領域２３Ａにおける搬送面２５の幅方向他方面部は切欠かれて下傾斜した補助面２８とされており、搬送面２５に対して境界部２５ａから下傾斜している。そして境界部２５ａは、上流側部２３Ｂの搬送面２５の幅方向中心に対して他方側寄りにあって、ワークＷの凹部Ｗａの幅方向内にあるよう位置付けられている。したがって、ワークＷが選別領域２３Ａまで搬送されると、凹部Ｗａ内に境界部２５ａが入って、その分だけワークＷの仮想水平面Ｌに対する傾斜角度が小さくなるよう変更される。すなわち、搬送面２５の傾斜角度よりも水平な姿勢に近くなるように傾く（図５参照）。

境界部２５ａは凹部Ｗａに入ることで底面Ｗｂに接触（係止）し、ワークＷの一の外側面４０における凹部Ｗａに対する外方部（幅方向一方側の部分）は、搬送面２５に載ったままの状態となる。このとき、境界部２５ａは、搬送面２５の幅方向中心に対して他方側寄りに位置付けられているから、ワークＷを境界部２５ａの若干幅方向他方側で支持して，ワークＷの重心を一方の縦壁面２６側に位置させるようになるから、ワークＷが補助面２８に沿う方向に傾いてしまうのを回避することができる。また、補助面２８と搬送面２５とのなす角度は鈍角に設定されて、補助面２８と搬送面２５との間が大きく開いているから、補助面２８と搬送面２５とでワークＷを確実に支持でき、小型（極小）のワークＷであってもその姿勢を安定させられる。

ワークＷの重心を一方の縦壁面２６側に位置させた状態（境界部２５ａに対して幅方向一方側に存在する状態）にあれば、トラフ２１の振動によりワークＷは幅方向一方側に寄って、境界部２５ａは凹部Ｗａの底面Ｗｂに接触した状態で、凹部Ｗａの幅方向一方側の外方部が搬送面２５上にあり、凹部Ｗａの幅方向他方側の側面Ｗｃが補助面２８に係止するよう支持される（図６参照）。このように、搬送面２５上で、ワークＷを三点接触的に支持することで、ワークＷの姿勢を安定させられる。

トラフ２１が振動すると、ワークＷはさらに下流側Ｄ２に搬送される。選別領域２３Ａにおいて、さらにその途中一部分の領域には、一方の縦壁面２６は存在しない。しかしながら、上記のように、凹部Ｗａに境界部２５ａが入ることでこれが底面Ｗｂに接触しており、ワークＷの一の外側面４０における凹部Ｗａに対する外方部は、搬送面２５に載ったままであって、前述のように、ワークＷの仮想水平面Ｌに対する傾斜角度は小さくなっている。このため、ワークＷの重心が幅方向一方側に大きく変位することがなく、したがってワークの凹部Ｗａが境界部２５ａから外れてしまうおそれは、ほとんどない。このため、一方の縦壁面２６が存在しなくても、正姿勢のワークＷが搬送面２５から延長面２５Ａに外れて、滑り落ちてしまうことはない。

搬送面２５はトラック部２４の下流側部２３Ｃでも上流側部２３Ｂと同様に、下傾斜した傾斜平面である。したがって、トラフ２１の振動によりさらにワークＷが下流側Ｄ２に搬送されると、ワークＷは下流側部２３Ｃの搬送面２５に移動して仮想水平面Ｌに対するワークＷの傾斜角度が、トラック部２４の上流側部２３Ｂと同じになる（図７参照）。また、一方の縦壁面２６に一の外側面４２（あるいは外側面４３）が当接するようにして、さらに下流側Ｄ２に搬送される。トラフ２１の振動により選別領域２３ＡからワークＷが下流側Ｄ２に搬送されるとき、ワークＷを搬送面２５に円滑に載せるには、補助面２８から下流側Ｄ２の搬送面２５に至る間を急激に変化する断面とせずに、緩やかに変化して搬送面２５に連続させることが好ましい。

ところで、誤姿勢のワークＷが搬送される場合では、ワークＷは、その凹部Ｗａを有しない一の外側面４２（あるいは外側面４３）がトラック部２４の搬送面２５に載っている状態にある（図８参照）。この場合でもワークＷは、トラック部２４の上流側部２３Ｂから選別領域２３Ａまで搬送される。

しかしながら、誤姿勢のワークＷでは凹部Ｗａを有しない一の外側面４２（あるいは外側面４３）がトラック部２４の搬送面２５に載っているから、トラック部２４の選別領域２３Ａまで搬送されても、境界部２５ａは凹部Ｗａに入ることがない。つまり、ワークＷをトラック部２４に保持しておく手段として一方の縦壁面２６のみとなる。そして、選別領域２３Ａの途中一部分の領域では、一方の縦壁面２６は存在しない。このため、ワークＷはトラフ２１の振動により、搬送面２５から延長面２５Ａに向けて滑り（図８参照）、さらに戻し路２３１に滑り落ち、トラフ２１の振動により、上流側Ｄ１に戻される。

上記のように、本発明の一実施形態では、トラック部２４の選別領域２３Ａにおいて、搬送面２５の幅方向他方面部を切欠いて、幅方向他方に向かって下傾斜した補助面２８とすることで、正姿勢にあるワークＷの凹部Ｗａに、搬送面２５の一部を突出させずに形成した境界部２５ａに係止させるようにしている。このためワークＷを、上流側Ｄ１から支障なく選別領域２３Ａに至らしめることができる。

しかも選別領域２３Ａにおいて、ワークＷを下流側Ｄ２に搬送案内するために、搬送面２５の幅方向他方面部を切欠いて補助面２８として、境界部２５ａをワークＷの凹部Ｗａに係止する構成とている。すなわち選別領域２３ＡにおいてワークＷを下流側Ｄ２に搬送案内するために、ワークＷの凹部Ｗａの形状に合致するような係止部分を形成しておらず、したがって係止部分の製造も容易である。

さらに、誤姿勢にあるワークＷでは、その凹部Ｗａに境界部２５ａが係止せず、搬送面２５から延長して設けた延長面２５Ａを滑り落ちることで搬送面２５から排除されて、戻し路２３１に戻されるから、正姿勢と誤姿勢のワークＷを正確に選別することができる。

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形が可能である。その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではない。

上記実施形態では、選別領域２３Ａにおいて補助面２８および搬送面２５は、境界部２５ａを中心にして、仮想水平面Ｌに対して双方とも下傾斜させた構成としている。しかしながらワークＷの形態等の条件に応じて、この構成は適宜変更することが好ましい。例えば、補助面２８を仮想水平面Ｌに沿わせ、搬送面２５を補助面２８に対して傾斜させる構成が考えられる。

また、搬送面２５および補助面２８は平面ではなく、曲面とすることもできる。排除部を設ける範囲は、選別領域２３Ａの長手方向全域であっても、一部であってもよい。選別領域２３Ａはトラック部２４の一箇所であってもよいし、搬送方向に離間して複数箇所、間欠的に配置してもよい。切欠部は搬送面２５と鈍角をなす補助面２８ではなく、搬送面２５と直角をなす面であってもよい。

また、上記実施形態では、一つのトラフ２１のトラック部２４に上流側部２３Ｂ、下流側部２３Ｃ、および選別領域２３Ａを一体で形成した。しかしながら、場合によっては、上流側部２３Ｂ、下流側部２３Ｃ、および選別領域２３Ａを別体で形成して、これらを一体に連結したトラフ２１とすることも可能である。

１…振動フィーダ、２１…トラフ、２２…駆動部、２３Ａ…選別領域、２４…トラック部、２５…搬送面、２５Ａ…延長面、２５ａ…境界部、２８…補助面、４０，４１，４２，４３…外側四面、２３１…戻し路、Ｗ…ワーク、Ｗａ…凹部、Ｗｂ…底面

Claims (4)

1. 凹部を有するワークを一列で搬送する搬送面を備えたトラフと、該トラフを振動させるための駆動部とを有し、該駆動部の駆動により前記トラフを振動させて前記搬送面にあるワークを搬送する際に、前記凹部が搬送面に対向した状態で搬送されてきた正姿勢にあるワークを下流側に搬送し、前記凹部が搬送面に対向した状態となっていない誤姿勢にあるワークを搬送面から排除する振動フィーダであって、
   前記トラフの搬送面は幅方向一方側ほど下方となるよう下傾斜した傾斜面とされ、該搬送面の搬送方向途中の幅方向他方側部分に切欠部が形成され、前記正姿勢にあるワークの該凹部の幅方向領域内に搬送面と切欠部との境界部が位置付けられると共に、切欠部に対応する搬送面の幅方向一方側に、前記誤姿勢にあるワークを搬送面から排除するための排除部が設けられ、
   前記切欠部は搬送面の幅方向他方側に連続する補助面であることを特徴とする振動フィーダ。
2. 前記補助面は幅方向他方側ほど下方に傾斜されていることを特徴とする請求項１記載の振動フィーダ。
3. 補助面と、該補助面に幅方向で対応する搬送面とは、鈍角をなすよう形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の振動フィーダ。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の振動フィーダに用いられることを特徴とするトラフ。
   

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